[發明專利]2-1型MASH結構的調制器

在審

• 申請號: 201811591204.1
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109672448A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 蒲顯城;李想
• 申請（專利權）人: 四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: H03M3/00
• 分類號: H03M3/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 李凌峰

本發明涉及模數電路領域，針對現有的2?1型MASH結構的調制器信噪比低的問題，提出了一種2?1型MASH結構的調制器，其在現有的2?1型MASH結構的調制器中設置適當的增益參數，調整調制器的噪聲傳遞函數(Noise Transfer Function,NTF)，改善零極點位置，使得第一級調制器的輸出與第二級調制器的輸出通過數字誤差校正邏輯抵消掉第一級的量化噪聲，增強了信號帶寬內的噪聲抑制效果。本發明適用于音頻類的模數轉換中的調制器。

技術領域

本發明涉及模數電路領域，特別涉及一種MASH結構的調制器。

背景技術

憑借數字電路的魯棒性、小尺寸以及非常便于集成行程復雜系統等特點，在計算和信號處理的工作中，數字處理方式已經占據主導地位。然而現實世界里仍然到處是模擬信號，所以在數字信號處理器與現實世界之間需要模數轉換器(Analog-DigitalConverter，ADC)。ADC按照采樣頻率主要分為兩大類：奈奎斯特型(Nyquist)和過采樣型(Oversampling)。音頻類ADC，對轉換速率要求不高，但是對分辨率要求高，所以大多采用過采樣型。過采樣型ADC主要包括調制器(Modulator)和數字濾波器(Digital Filter,，DF)兩部分，調制器完成噪聲整形(Noise-Shaping)的工作，數字濾波器則實現低通濾波和降采樣的工作。其中調試器是核心處理部件，所以需要設計適當的調制器架構，以最少的資源消耗，獲得最佳的性能。

MASH多級噪聲整形(Multi-Stage Noise Shaping，MASH)結構調制器是將2階之內沒有穩定性問題的單比特調制器進行兩級或多級級聯從而得到一個高階的調制器架構，此架構的調制器將上一級產生的量化噪聲結果作為下一次的輸入來達到消除前一次的量化噪聲的目的，通過多級級聯架構抵消掉除最后一級以外的所有量化噪聲。而且對于每一級來說其架構都采用穩定的一階或二階架構，這樣它既可以有效的避免不穩定現象的出現，同時對最后一級的量化噪聲進行高階整形又可以實現高階的噪聲整形效果。

現有2-1型MASH結構的調制器，如圖1所示，包括第一級調制器和第二級調制器，第一級調制器采用兩階單比特調制器11，第二級調制器采用一階單比特調制器12，由于兩階單比特調制器與一階單比特調制器都是穩定的，而級聯的兩級調制器之前沒有反饋回路，所以整個2-1型MASH結構的調制器是穩定的，該調制器輸入1KHz，幅值為-1dBFS的正弦波，過采樣比為128，如圖2所示為上述調制器在理想狀態下仿真得出的信號功率在頻域的分布狀態即功率譜密度(PSD)，相應的信噪比(SNR)為90.6dB，此僅為理想環境下仿真的結果，實際使用電路進行仿真測試時會更低，該信噪比不能滿足高保真的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有的2-1型MASH結構的調制器信噪比低的問題，提出一種2-1型MASH結構的調制器。

本發明解決上述技術問題，采用的技術方案是：